一种变速器副箱焊接中间轴总成的制作方法

本实用新型涉及汽车机械传动装置技术领域，具体涉及一种变速器副箱焊接中间轴总成。

背景技术：

多档位重型商用车经常在复杂甚至条件恶劣的路况上行驶，其变速器结构大多采用主副箱双中间轴的结构设计，如图1所示。在分析双中间轴变速器失效现象，拆解变速器失效零件时，发现副箱焊接中间轴总成主要失效部位在齿轮上，即副箱常啮合齿轮1和副箱中间轴轴齿23以点蚀或断齿为失效模式，焊接部位到副箱中间轴轴齿端处的轴颈从未发生过损坏失效，其可靠性和强度明显过于富余，不满足等强度原则的要求，造成了资源的大量浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种变速器副箱焊接中间轴总成。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种变速器副箱焊接中间轴总成，包括常啮合齿轮和中间轴；所述中间轴上设有轴肩，所述轴肩的一侧焊接常啮合齿轮，所述轴肩的另一侧设置副箱中间轴轴齿；其特殊之处在于：所述轴肩的非焊接端与所述副箱中间轴轴齿之间设置轴颈；所述轴颈的直径小于所述轴肩的的直径且小于副箱中间轴轴齿齿根的直径。

进一步地，上述副箱中间轴轴齿的齿宽两端齿形一致。

进一步地，上述中间轴的材料为8620H。

进一步地，上述中间轴经渗碳淬火和强化喷丸处理。

进一步地，上述中间轴经渗碳淬火和强化喷丸处理后的扭转剪切应力≤221MPa。

进一步地，上述轴肩的直径是73.5mm，上述轴颈的直径是56.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本实用新型在轴肩的非焊接端与所述副箱中间轴轴齿之间设置轴颈，在达到强度要求的前提下，有效减轻了中间轴总成的重量。与改进前副箱中间轴(12JSD200T-1707051)重量5.55Kg相比，改进后重量为5.17Kg，减轻了0.38Kg，按照每台变速器减轻重量0.76Kg，每年按35万台、中间轴8620H钢材5100元/每吨计算，可以减轻重量266吨，每年可以节约8620H钢材136万元，很大限度实现了对资源的合理配置。

2、在减轻重量的同时，本实用新型也减小了生产工艺中的滚剃长度，使得加工切削量减小，提高了工艺效率；由于副箱中间轴轴齿齿宽两端齿形一致，从而减小了热处理变形；而且减少的重量等效到副箱主轴的转动惯量减小，进一步提高了同步器换挡的性能。

附图说明

图1是现有技术中变速器副箱中间轴总成的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图中各标号的说明如下：

1—常啮合齿轮；

2—中间轴，21—轴肩、22—轴颈、23—副箱中间轴轴齿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图2所示的一种变速器副箱焊接中间轴总成，包括常啮合齿轮1和中间轴2；中间轴2的材料为8620H，并经渗碳淬火和强化喷丸处理，经渗碳淬火和强化喷丸处理后的扭转剪切应力≤221MPa。中间轴2上设有轴肩21，轴肩21的直径是73.5mm。轴肩21的一侧焊接常啮合齿轮1，轴肩21的另一侧设置副箱中间轴轴齿23。

轴肩21的非焊接端与副箱中间轴轴齿23之间设置轴颈22；轴颈22的直径是56.5mm。轴颈22的直径小于轴肩21的的直径且小于副箱中间轴轴齿23齿根的直径。副箱中间轴轴齿23的齿宽两端齿形一致。

为了确保改进后焊接中间轴总成能够达到使用要求，进行了如下强度分析和台架试验：

一、强度分析：对12JSD200T变速器副箱中间轴进行强度校核：

其所受扭矩按照3档速比9.39的所受载荷计算

按照扭转剪切应力公式(1)计算最小轴颈直径剪切应力

d：计算剖面处轴的直径mm

T：轴专递的额定扭矩Nmm

τ:轴颈直径d时的剪切应力MPa

按照原结构d＝φ73.5计算扭转剪切应力100.24MPa；

优化后结构d＝φ56.5计算扭转剪切应力为220.69MPa

材料8620H的零件经过渗碳淬火和强化喷丸处理后，许用扭转剪切应力[τ]＝180～274MPa轴许用剪切应力，结构改进后计算扭转剪切应力小于许用剪切应力，满足强度要求。

二、台架试验：

静扭试验结果CS2017-102

两台编号：5.160916616、5.160916619的12JSD200T变速器总成挂3挡，速比9.39依据CS2017-102B《12JSD200T副箱中间轴焊接总成改进后静扭强度试验大纲》完成静扭试验，静扭数据如下：

两台12JSD200T变速器总成静扭试验后，副箱中间轴焊接总成均完好，未发现明显破损与变形。但两台变速器的副箱主轴均出现断裂。

通过上述强度验算及试验测试的结果来看，本实施例提供的变速器副箱中间轴总成能够达到强度及使用要求。